CN207165082U - 一种带负载平衡装置的六自由度双并联式重型摇摆台 - Google Patents

Abstract

一种带负载平衡装置的六自由度双并联式重型摇摆台，包括下底板、三个凸台、六个驱动分支、三个负载平衡装置和承载平台；所述负载平衡装置包括一个直角梯形座、两组双导轨、四个导轨锁、两个连接座、两根支撑杆、两组第一定滑轮、两个防护罩、两组平衡液压缸、四个动滑轮和四条链绳，三个负载平衡装置增加了承载平台的支撑点，可实现摇摆台的超大承载面和增大结构刚度，且可减轻驱动分支的驱动负载，提高摇摆平台的承载能力。本实用新型安全可靠、工作空间大、结构刚度大、具有超大承载力。

Description

一种带负载平衡装置的六自由度双并联式重型摇摆台

技术领域

本实用新型涉及一种并联机构，特别是一种并联重型摇摆平台。

背景技术

近年来，随着对并联机构不断深入的研究，并联机构在飞机、车辆等大型设备运动模拟等应用领域不断拓展，对其承载面积、负载能力、刚度等方面提出了更高的要求。目前的六自由度并联运动模拟台产品中，驱动形式为电机时其最大负载为几吨，驱动形式为液压时其最大负载为一般小于20吨，因此研制出具有超大负载且能够提供超大工作空间的并联运动模拟台迫在眉睫。

中国专利03150629.1公开了一种高压气动重力平衡式空间运动模拟器，由并联六自由度运动平台，模拟舱，升沉运动平台和安全保护系统组成，其主要特点是使用于需要大幅值升沉运动的运动模拟需求，但其负载的重力和惯性力主要由并联运动模拟机构承担，不适于大面积的承载平台使用，且承载能力没有提高。

中国专利200820004705.0提出一种大负载六自由度电动平台，该机构包括均匀布置的六个电动缸和至少三个气缸，用以模拟飞机、坦克等运动，由于电动缸本体长度限制，动平台运动范围小，同时直接采用电动和气缸驱动，不能实现机械锁定，对超大负载的安全性较低。

中国专利201210154506.9提出六自由度大承载面静平衡并联运动模拟台，包括动平台、基座、静载平衡装置以及连接动平台和基座的六个结构相同的运动分支，该摇摆台在于提供一种机构体积小、具有大承载面和工作空间、能承受重载并大幅降低电机输出功率的六自由度大承载面静平衡并联运动模拟台，但由于为电机驱动，因此不能承受超大负载。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种安全可靠、工作空间大、结构刚度大、超大承载力的带负载平衡装置的六自由度双并联式重型摇摆台。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型包括下底板、三个凸台、六个驱动分支、三个负载平衡装置和承载平台；其中三个负载平衡装置均布固定在下底板中间，三个凸台分别固定在三个负载平衡装置中间外侧的下底板上，六个驱动分支的末端分别通过万向铰两个为一组与三个凸台连接，其伸缩端分别通过球铰与承载平台连接，相邻的两个分支的球铰为一组在承载平台上均匀布置；其特征在于：所述负载平衡装置包括一个直角梯形座、两组双导轨、四个轴承座、两根丝杠、四个导轨锁、两个连接座、两根支撑杆、两组第一定滑轮、两个防护罩、两组平衡液压缸、四个动滑轮和四条链绳，其中负载平衡装置通过直角梯形座固连在下底板上，直角梯形座呈120度角均匀布置，直角面位于内侧，其斜面位于外侧，直角梯形座的斜面与其底面夹角为60°～80°，两组双导轨沿着梯形座斜面平行分别固定连接在斜面两侧，两根丝杠分别设置在双导轨中间且与双导轨平行，每根丝杠两端均与设在双导轨两端的轴承座连接，两个连接座分别通过两个滑块与双导轨连接，在连接座与导轨之间的连接座两侧分别设有一个导轨锁，两个连接座内侧与两根丝杠通过螺纹连接，两个支撑杆的一端分别通过万向铰与连接座连接，两个支撑杆的另一端分别通过球铰与负载平台连接，这六个球铰两个为一组在承载平台上均匀布置；两组第一定滑轮分别设在直角梯形座上端，均与导轨相对应，第一定滑轮上均设有防护罩，每组第一定滑轮包括两个滑轮架、四条转轴和四个滑轮，每两条转轴平行地设在每一个滑轮架上，四个滑轮两两一组设在转轴上；两组平衡液压缸设在直角梯形座的空腔内，每组平衡液压缸的缸筒与梯形座底部固定连接，缸杆端部设有两个动滑轮；四条链绳的一端分别与连接座固定连接，另一端分别绕过设在梯形座上端的第一定滑轮和平衡液压缸缸杆端部的动滑轮与梯形座空腔内的顶部固定连接。

所述负载平衡装置里的空腔直角梯形座斜面上设有四个第二定滑轮，四条链绳的一端分别与连接座固定连接，另一端分别绕过设在梯形座上端的第一定滑轮、梯形座斜面内侧的第二定滑轮和平衡液压缸缸杆端部的动滑轮与梯形座空腔内的顶部固定连接。

所述负载平衡装置里的两组平衡液压缸和四个动滑轮由两组双立柱和两个配重块替代，两个双立柱设在直角梯形座的空腔内，该双立柱的一端固定在梯形座底部上，其另一端为自由端，两个配重块通过导向轮与两个双立柱相吻合，两条链绳为一组，其一端分别与连接座固定连接，其另一端分别绕过第一定滑轮组的两个滑轮固定连接在配重块上。

本实用新型与现有的相关技术相比具有如下优点：

1、六个驱动分支和三个负载平衡装置的六个支撑杆通过球铰与承载平台连接构成双并联式摇摆平台，增加了承载平台的支撑点，从而可实现摇摆台的超大承载和增大结构刚度。

2、三个负载平衡装置中的平衡液压缸或配重块能够有效平衡承载平台和负载的重力，可减轻驱动分支的驱动负载，提高摇摆平台的承载能力。

3、三个负载平衡装置中平衡液压缸伸缩端装有动滑轮，通过链绳可使连接座的行程放大，从而可降低承载平台的高度。

4、三个负载平衡转置中第一连接板和导轨之间设有导轨锁，导轨锁可在摇摆台处于卸载状态或突发情况下锁死，保证了摇摆台的安全性和可靠性。

5、六个支撑杆与上平台连接的六个球铰被六个驱动分支与承载平台连接的六个球铰包围，可减少承载平台和负载的惯量，提高摇摆台的灵活性和动态响应。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的立体示意简图；

图2为图1的仰视图；

图3为本实用新型实施例2的立体示意简图；

图4为本实用新型实施例3的立体示意简图；

图5为本实用新型实施例1的负载平衡装置的立体示意简图；

图6为图5的局部剖视图；

图7为本实用新型实施例2的负载平衡装置的立体示意简图；

图8为本实用新型实施例3的负载平衡装置的立体示意简图。

图中：1、下底板；2、负载平衡装置；3、凸台；4、第二万向铰；5、驱动分支；6、承载平台；7、第一球铰；8、第二球铰；2-1、直角梯形座；2-2、轴承座；2-3、丝杠；2-4、双导轨；2-5、滑块；2-6、导轨锁；2-7、连接座；2-8、第一万向铰；2-9、支撑杆；2-10、第一定滑轮；2-11、安全罩；2-12、平衡液压缸；2-13、动滑轮；2-14、第二定滑轮；2-15、配重块；2-16、双立柱。

具体实施方式

实施例1

在图1、图2所示的具有带负载平衡装置的六自由度双并联式重型摇摆台的示意图中，三个负载平衡装置2均布固定在下底板中间，三个凸台3分别固定在三个负载平衡装置中间外侧的下底板上，六个驱动分支5的末端分别通过第二万向铰4两个为一组与三个凸台连接，其伸缩端分别通过第二球铰8与承载平台6连接，相邻的两个分支的球铰为一组在承载平台上均匀布置。

如图5、图6所示，所述负载平衡装置通过直角梯形座2-1固连在下底板上，直角梯形座呈120度角均匀布置，直角面位于内侧，其斜面位于外侧，直角梯形座的斜面与其底面夹角为60°～80°，两组双导轨2-4沿着梯形座斜面平行分别固定连接在斜面两侧，两根丝杠2-3分别设置在双导轨中间且与双导轨平行，每根丝杠两端均与设在双导轨两端的轴承座2-2连接，两个连接座2-7分别通过两个滑块2-5与双导轨连接，在连接座与导轨之间的连接座两侧分别设有一个导轨锁2-6，两个连接座内侧与两根丝杠通过螺纹连接，两个支撑杆2-9的一端分别通过第一万向铰2-8与连接座连接，两个支撑杆的另一端分别通过第一球铰7与负载平台连接，这六个球铰两个为一组在承载平台上均匀布置；两组第一定滑轮2-10分别设在直角梯形座上端，均与导轨相对应，第一定滑轮上均设有防护罩2-11，每组第一定滑轮有两个滑轮架，每两条转轴平行地设在每一个滑轮架上，四个滑轮两两一组设在转轴上，两组平衡液压缸2-12设在直角梯形座的空腔内，每组平衡液压缸的缸筒与梯形座底部固定连接，缸杆端部设有两个动滑轮2-13，四条链绳的一端分别与连接座固定连接，另一端分别绕过设在梯形座上端的第一定滑轮和平衡液压缸缸杆端部的动滑轮与梯形座空腔内的顶部固定连接。

实施例2：

如图3和图7所示，设在直角梯形座空腔内的两组平衡液压缸2-12的缸筒与梯形座底部固定连接，缸杆端部安装有动滑轮2-13，空腔内梯形座斜面上设有四个第二定滑轮2-14，四条链绳的一端分别与连接座固定连接，另一端分别绕过设在梯形座上端的第一定滑轮、梯形座斜面内侧的第二定滑轮和平衡液压缸缸杆端部的动滑轮与梯形座空腔内的顶部固定连接；其它部件和连接关系与实施例1相同。

实施例3：

如图4和图8所示，设在直角梯形座空腔内的两个双立柱2-16的一端固定在梯形座底部上，其另一端为自由端，两个配重块2-15通过导向轮与两个双立柱相吻合，两条链绳为一组，其一端分别与连接座固定连接，其另一端分别绕过第一定滑轮组的两个滑轮固定连接在配重块上；其它部件和连接关系与实施例1相同。

Claims (3)

1.一种带负载平衡装置的六自由度双并联式重型摇摆台，它包括下底板、三个凸台、六个驱动分支、三个负载平衡装置和承载平台；其中三个负载平衡装置均布固定在下底板上，呈120度角均匀布置，三个凸台分别固定在三个负载平衡装置中间外侧的下底板上，六个驱动分支的末端分别通过万向铰两个为一组与三个凸台连接，其伸缩端分别通过球铰与承载平台连接，相邻的两个分支的球铰为一组在承载平台上均匀布置；其特征在于：所述负载平衡装置包括一个直角梯形座、两组双导轨、四个导轨锁、两个连接座、两根支撑杆、两组第一定滑轮、两个防护罩、两组平衡液压缸、四个动滑轮和四条链绳；所述直角梯形座固定在下底板上，其直角面位于内侧，斜面位于外侧；两组双导轨平行固定在梯形座斜面两侧，两个连接座分别通过四个滑块与双导轨连接，在连接座与导轨之间的连接座两侧分别设有一个导轨锁；两个支撑杆的一端分别通过万向铰与连接座连接，另一端分别通过球铰与负载平台连接，这六个球铰两个为一组在承载平台上均匀布置；两组第一定滑轮分别设在直角梯形座上端，均与导轨相对应，第一定滑轮上均设有防护罩，每组第一定滑轮包括两个滑轮架、四条转轴和四个滑轮，每两条转轴平行地设在每一个滑轮架上，四个滑轮两两一组设在转轴上；两组平衡液压缸设在直角梯形座的空腔内，每组平衡液压缸的缸筒与梯形座底部固定连接，缸杆端部设有两个动滑轮；四条链绳的一端分别与连接座固定连接，另一端分别绕过设在梯形座上端的第一定滑轮和平衡液压缸缸杆端部的动滑轮与梯形座空腔内的顶部固定连接。

2.根据权利要求1所述的带负载平衡装置的六自由度双并联式重型摇摆台，其特征在于：所述负载平衡装置里的空腔直角梯形座斜面上设有并排的四个第二定滑轮，四条链绳的一端分别与连接座固定连接，另一端分别绕过设在梯形座上端的第一定滑轮、梯形座斜面内侧的第二定滑轮和平衡液压缸缸杆端部的动滑轮与梯形座空腔内的顶部固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种带负载平衡装置的六自由度双并联式重型摇摆台，其特征在于：所述负载平衡装置里的两组平衡液压缸和四个动滑轮由两组双立柱和两个配重块替代，两个双立柱设在直角梯形座的空腔内，该双立柱的一端固定在梯形座底部上，其另一端为自由端，两个配重块通过导向轮与两个双立柱相吻合，两条链绳为一组，其一端分别与连接座固定连接，另一端分别绕过第一定滑轮组的两个滑轮固定连接在配重块上。